DE102021109114B3 - Pulley decoupler - Google Patents
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Abstract
Riemenscheibenentkoppler (1) mit einer Eingangsseite (2) und einer Ausgangsseite (3) und einer gemeinsamen Drehachse (4) sowie mindestens einem zwischen Eingangsseite (2) und Ausgangsseite (3) wirkendem Federelement (5), gegen dessen Federwirkung die Eingangsseite (2) und die Ausgangsseite (3) in einer Umfangsrichtung (6) gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Ausgangsseite (3) über ein an der Eingangsseite (2) angeordnetes Lager (7) gegenüber der Eingangsseite (2) drehbar gelagert ist, wobei sich die Ausgangsseite (3) ausgehend von dem Lager (7) auf einer ersten Seite (8) des mindestens einen Federelements (5) in einer radialen Richtung (9) nach außen zu einem Riemenabschnitt (10) erstreckt, wobei sich ausgehend von dem Riemenabschnitt (10) und entlang der radialen Richtung (9) nach innen auf einer, der ersten Seite (8) in einer sich entlang der Drehachse (4) erstreckenden axialen Richtung (13) gegenüberliegenden zweiten Seite (11) ein Deckel (12) erstreckt. Pulley decoupler (1) with an input side (2) and an output side (3) and a common axis of rotation (4) and at least one spring element (5) acting between the input side (2) and the output side (3), against the spring action of which the input side (2) and the output side (3) can be rotated relative to one another in a circumferential direction (6), the output side (3) being rotatably mounted relative to the input side (2) via a bearing (7) arranged on the input side (2), the output side ( 3) starting from the bearing (7) on a first side (8) of the at least one spring element (5) in a radial direction (9) outwards to a belt section (10), wherein starting from the belt section (10) and a cover (12) extends inwards along the radial direction (9) on a second side (11) opposite the first side (8) in an axial direction (13) extending along the axis of rotation (4).
Description
Die Erfindung betrifft einen Riemenscheibenentkoppler mit einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite und einer gemeinsamen Drehachse sowie mindestens einem zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite wirkenden Federelement, durch das die Eingangsseite und die Ausgangsseite in der Umfangsrichtung gegeneinander verdrehbar sind. Insbesondere umfasst ein Riemenscheibenentkoppler neben dem mindestens einen Federelement zusätzlich mindestens eine Dämpfungseinrichtung (Torsionsschwingungsdämpfer - TSD).The invention relates to a belt pulley decoupler with an input side and an output side and a common axis of rotation as well as at least one spring element acting between the input side and the output side, by means of which the input side and the output side can be rotated relative to one another in the circumferential direction. In particular, a belt pulley decoupler comprises at least one damping device (torsional vibration damper—TSD) in addition to the at least one spring element.
Der Riemenscheibenentkoppler ist insbesondere zur Anbindung einer Riemenscheibe an einer Kurbelwelle einer Antriebsmaschine, z. B. eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen. Dadurch soll die Übertragung von Drehschwingungen, z. B. der Antriebsmaschine auf den durch die Riemenscheibe angetriebenen Riemen, zumindest vermindert oder verhindert werden. Der Riemenscheibenentkoppler kann aber auch ein Zwei-Massen-Schwungrad ausbilden.The pulley decoupler is particularly useful for connecting a pulley to a crankshaft of a prime mover, e.g. B. a motor vehicle provided. This is to prevent the transmission of torsional vibrations, e.g. B. the prime mover on the belt driven by the pulley, at least reduced or prevented. However, the pulley decoupler can also form a two-mass flywheel.
Aus den
Die Anforderungen an die Abdichtung des Zwischenraums sind sehr hoch. So werden aufgrund der höheren Anforderungen verschiedenste Kontaminationstest durchgeführt, z. B. Schwallwasser-Tests, Schlamm-Sole-Tests, Staub-Tests, Salzsprüh-Tests, Wat-Tests.The requirements for sealing the gap are very high. Due to the higher requirements, a wide variety of contamination tests are carried out, e.g. B. Splash water tests, mud brine tests, dust tests, salt spray tests, wat tests.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis Komponenten für Kraftfahrzeuge wie z. B. Riemenscheibenentkoppler zu vereinfachen und die Herstellkosten zu reduzieren.There is a constant need for components for motor vehicles such. B. Pulley decoupler and to reduce manufacturing costs.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen möglichst einfach aufgebauten, insbesondere möglichst wenig Bauteile umfassenden Riemenscheibenentkoppler bereitzustellen.Proceeding from this, the present invention is based on the object of providing a belt pulley decoupler which is as simple as possible and in particular comprises as few components as possible.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Riemenscheibenentkoppler gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.This object is solved with a pulley decoupler according to the features of
Es wird ein Riemenscheibenentkoppler vorgeschlagen, mit einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite und einer gemeinsamen Drehachse sowie mindestens einem zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite wirkenden Federelement, gegen dessen Federwirkung die Eingangsseite und die Ausgangsseite in der Umfangsrichtung gegeneinander verdrehbar sind. Die Ausgangsseite ist über ein an der Eingangsseite angeordnetes (Gleit-)Lager gegenüber der Eingangsseite drehbar gelagert. Die Ausgangsseite erstreckt sich ausgehend von dem (Gleit-)Lager auf einer ersten Seite des mindestens einen Federelements in einer radialen Richtung nach außen zu einem Riemenabschnitt (an dem ein Riemen anordenbar ist, der über den Riemenabschnitt bzw. über den Riemenscheibenentkoppler antreibbar ist).A belt pulley decoupler is proposed, with an input side and an output side and a common axis of rotation and at least one spring element acting between the input side and the output side, against the spring action of which the input side and the output side can be twisted against one another in the circumferential direction. The output side is rotatably mounted relative to the input side via a (plain) bearing arranged on the input side. The output side extends from the (plain) bearing on a first side of the at least one spring element outwards in a radial direction to a belt section (on which a belt can be arranged, which can be driven via the belt section or via the pulley decoupler).
Ausgehend von dem Riemenabschnitt und entlang der radialen Richtung nach innen auf einer, der ersten Seite in einer sich entlang der Drehachse erstreckenden axialen Richtung gegenüberliegenden zweiten Seite erstreckt sich ein Deckel. Zwischen dem Deckel und der Eingangsseite ist ein ausschließlich aus Kunststoffmaterial bestehender Reibring angeordnet, der zumindest einen ersten Teilbereich aufweist, der elastisch verformbar ist und der eine in der axialen Richtung wirkende Federkraft erzeugt. A cover extends from the belt portion and inwards along the radial direction on a second side opposite the first side in an axial direction extending along the axis of rotation. A friction ring consisting exclusively of plastic material is arranged between the cover and the input side, which friction ring has at least a first partial area which is elastically deformable and which generates a spring force acting in the axial direction.
Der Reibring ersetzt insbesondere die sonst übliche Kombination aus Reibring und metallischer Tellerfeder, so dass durch den Reibring eine Teilanzahl verringert und eine Montage vereinfacht werden kann.In particular, the friction ring replaces the otherwise customary combination of friction ring and metal plate spring, so that the number of parts can be reduced and assembly can be simplified by the friction ring.
Durch den Reibring kann insbesondere eine durch ggf. geringe Toleranzanforderungen verursachte axiale Toleranz des Spalts zwischen der Eingangsseite und dem Deckel, zumindest gegenüber der axialen Richtung, ggf. auch gegenüber der radialen Richtung, ausgeglichen werden.The friction ring can in particular compensate for an axial tolerance of the gap between the input side and the cover caused by possibly low tolerance requirements, at least with respect to the axial direction, possibly also with respect to the radial direction.
Durch die Federkraft des Reibrings bzw. des ersten Teilbereichs kann insbesondere eine zur Erreichung der erforderlichen Dichtwirkung ausreichende, in der axialen Richtung wirkende Anpresskraft aufgebracht werden, so dass eine Leckage von Schmiermittel über den von dem Reibring überbrückten Spalt vermieden werden kann.The spring force of the friction ring or the first partial area can in particular apply a contact pressure force acting in the axial direction that is sufficient to achieve the required sealing effect, so that leakage of lubricant through the gap bridged by the friction ring can be avoided.
Der Reibring kann über die Bereitstellung der Dichtwirkung hinaus eine in der axialen Richtung wirkende Anpresskraft aufbringen, so dass eine bewusste Reibung bereitgestellt wird, durch die ein resonanzbedingtes Aufschaukeln von Drehschwingungen gedämpft werden kann. Die von dem Reibring aufgebrachte Anpresskraft kann insbesondere ein Vielfaches der für die Dichtwirkung erforderlichen Anpresskraft betragen, insbesondere mindestens ein1 ,5-faches, vorzugsweise mindestens ein 2-faches, weiter bevorzugt mindestens eine 3-faches und besonders bevorzugt mindestens ein 5-faches.In addition to providing the sealing effect, the friction ring can apply a contact pressure force acting in the axial direction, so that deliberate friction is provided, by means of which a resonance-induced build-up of torsional vibrations can be damped. The contact pressure applied by the friction ring can in particular be a multiple of the contact pressure required for the sealing effect, in particular at least 1.5 times, preferably at least 2 times, more preferably at least 3 times and particularly preferably at least 5 times.
Im Vergleich zu einem eher leichten Anliegen einer herkömmlichen Dichteinrichtung, die beispielsweise durch ein weiches Material der Dichteinrichtung, insbesondere natürlicher oder künstlicher Kautschuk, und einer leichten Presspassung erreicht werden kann, kann das Material des Reibrings und insbesondere des ersten Teilbereichs deutlich härter als Kautschuk sein. Damit kann zur Bereitstellung einer signifikanten Reibungswirkung, für die ansonsten eine separate Reibeinrichtung erforderlich wäre, ein mechanisches Verspannen mit einer deutlich höheren Anpresskraft erreicht werden. Durch das Einsparen einer separaten Reibeinrichtung, die beispielsweise in der Art einer Rutschkupplung ausgestaltet sein kann, können die Bauteileanzahl und die Herstellungskosten gesenkt werden.Compared to a rather light contact of a conventional sealing device, which can be achieved, for example, by using a soft material of the sealing device, in particular natural or synthetic rubber, and a slight press fit, the material of the friction ring and in particular of the first partial area can be significantly harder than rubber. In order to provide a significant friction effect, for which a separate friction device would otherwise be required, mechanical bracing can be achieved with a significantly higher contact pressure. The number of components and the manufacturing costs can be reduced by saving on a separate friction device, which can be designed, for example, in the manner of a slipping clutch.
Die Funktion einer Dichtung und die Funktion einer Reibeinrichtung können mit dem Reibring in einem Bauteil zusammengefasst und kombiniert werden, in dem mit Hilfe des ersten Teilbereichs eine hohe Anpresskraft erzeugt werden kann. Dies führt zu einem robusten Design, bei dem wenige Bauteile vorgesehen sind und diese Bauteile stabil und widerstandskräftig gegen mechanische Belastungen ausgestaltet sind.The function of a seal and the function of a friction device can be summarized and combined with the friction ring in one component, in which a high contact pressure can be generated with the aid of the first partial area. This leads to a robust design in which few components are provided and these components are designed to be stable and resistant to mechanical loads.
Mit der Bereitstellung des Reibrings kann eine Dichtmembran entfallen und eine Reibwerterhöhung findet durch eine verringerte Anzahl an Fugen (aufgrund des Entfalls der Dichtmembran) im Schraubverband statt.With the provision of the friction ring, a sealing membrane can be omitted and an increase in the coefficient of friction takes place through a reduced number of joints (due to the omission of the sealing membrane) in the screw connection.
Insbesondere ist der Reibring einstückig ausgestaltet. Ein Materialmix aus einem elastomeren Dichtring und einem Federelement aus einem Federstahl ist dadurch vermieden, so dass die Bauteileanzahl und die Herstellungskosten gesenkt werden können. Vorzugsweise kann für den einstückigen Reibring ein Kunststoffmaterial ausgewählt werden, das härter als Gummi oder Kautschuk aber weicher als Stahl ist. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass bei der Verwendung von Schmierfett als Schmiermittel in dem Aufnahmeraum des Federelements im Vergleich zu einem eher dünnflüssigen Öl geringere Dichtheitsanforderungen für den Reibring bestehen, die auch mit einem im Vergleich zu Gummi oder Kautschuk härteren Material erreicht werden können.In particular, the friction ring is designed in one piece. A material mix of an elastomeric sealing ring and a spring element made of spring steel is thereby avoided, so that the number of components and the manufacturing costs can be reduced. A plastic material that is harder than rubber but softer than steel can preferably be selected for the one-piece friction ring. Here, the knowledge is exploited that when using grease as a lubricant in the receiving space of the spring element, there are lower tightness requirements for the friction ring compared to a rather thin oil, which can also be achieved with a material that is harder than rubber or caoutchouc.
Zudem wird durch den Reibring insbesondere eine eher hohe Anpresskraft aufgeprägt, die auch bei einem härteren Material für den Reibring eine ausreichende Dichtwirkung erreichen kann. Wenn zusätzlich ggf. eine signifikante Reibung bewusst bereitgestellt werden soll, erübrigen sich an einer geringen Reibungswirkung orientierte Überlegungen bei der Materialauswahl für den Reibring. Tatsächlich ist die Materialauswahl sogar entgegen der üblichen konstruktiven Gestaltungstechniken an einer hohen Reibung der relativ zueinander verdrehenden Bauteile im Bereich des Reibrings orientiert. Gleichzeitig ist das für den einstückigen Reibring ausgewählte Material nicht zu spröde und ausreichend elastisch, um ein bewegungsloses Verklemmen der Eingangsseite mit dem Deckel zu verhindern und über einen hinreichend großen Federweg bei einer flachen Federkennlinie des Reibrings eine hohe Anpresskraft zu erhalten.In addition, a rather high contact pressure force is applied by the friction ring, which can achieve an adequate sealing effect even with a harder material for the friction ring. If, in addition, if necessary, significant friction is to be deliberately provided, considerations based on a low friction effect are superfluous when selecting the material for the friction ring. In fact, contrary to the usual constructive design techniques, the choice of material is based on high friction of the components in the area of the friction ring that rotate relative to one another. At the same time, the material selected for the one-piece friction ring is not too brittle and sufficiently elastic to prevent the input side from jamming motionlessly with the cover and to obtain a high contact pressure over a sufficiently large spring deflection with a flat spring characteristic of the friction ring.
Insbesondere ist der Reibring aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Das Kunststoffmaterial kann insbesondere aus ABS, PEEK, PET, PPS, PA hergestellt sein, so dass sich ein hinreichend verschleißresistenter Reibring ergibt, der bei einer ausreichenden Elastizität über den zu erwartenden Federweg des ersten Teilbereichs eine hohe Anpresskraft bereitstellen kann.In particular, the friction ring is made of a plastic material. The plastic material can in particular be made of ABS, PEEK, PET, PPS, PA, resulting in a sufficiently wear-resistant friction ring which, with sufficient elasticity, can provide a high contact pressure over the spring deflection to be expected of the first partial area.
Insbesondere liegt der erste Teilbereich an der Eingangsseite oder an der Ausgangsseite bzw. dem Deckel an, bevorzugt an der Eingangsseite.In particular, the first partial area bears against the entry side or the exit side or the cover, preferably on the entry side.
Insbesondere bildet der erste Teilbereich einen linienförmigen Kontakt mit der Eingangsseite oder der Ausgangsseite bzw. dem Deckel aus.In particular, the first partial area forms a linear contact with the input side or the output side or the cover.
Insbesondere weist der Reibring zumindest einen formsteifen zweiten Teilbereich auf, der einen flächigen Kontakt mit der Eingangsseite oder der Ausgangsseite, bevorzugt mit der Ausgangsseite bzw. mit dem Deckel, ausbildet.In particular, the friction ring has at least one dimensionally stable second partial area which forms a planar contact with the input side or the output side, preferably with the output side or with the cover.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Teilbereich linienförmig an der Eingangsseite und der zweite Teilbereich flächig an der Ausgangsseite bzw. dem Deckel anliegt. Der erste Teilbereich kann eine in der Art einer Dichtlippe abstehende Erhebung aufweisen, die den Linienkontakt zwischen dem ersten Teilbereich und der Eingangsseite oder der Ausgangsseite bereitstellt.In particular, it is provided that the first partial area bears linearly on the input side and the second partial area bears flat on the output side or the cover. The first portion can have a protruding elevation in the manner of a sealing lip, which limits the line contact between the first ten sub-area and the input side or the output side.
Der Reibring ist insbesondere ringförmig und in einer Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet.The friction ring is in particular ring-shaped and runs around in a circumferential direction.
Insbesondere ist der Reibring an dem Deckel angebunden (bzw. gegenüber der Umfangsrichtung drehfest mit dem Deckel verbunden), wobei der Reibring zusammen mit dem Deckel und (ggf. zusätzlich) der Ausgangsseite gegenüber der Eingangsseite entlang der Umfangsrichtung verdrehbar ist.In particular, the friction ring is connected to the cover (or connected to the cover in a rotationally fixed manner relative to the circumferential direction), the friction ring being rotatable together with the cover and (possibly additionally) the output side relative to the input side along the circumferential direction.
Insbesondere ist der Reibring ausgestaltet, bei einer zu starken axialen Verlagerung der Ausgangsseite bzw. der Riemenscheibe, z. B. aufgrund von Axialschwingungen, die zu einem übermäßigen Verpressen des Reibrings führt, so weit in der Art einer Tellerfeder durchgedrückt zu werden, dass ein weiterer Bereich des Reibrings zur Anlage an der Eingangsseite gelangt, wodurch eine stärkere Gegenkraft von dem Reibring auf die axial verlagerte Ausgangsseite aufgeprägt werden kann und eine weitere axiale Verlagerung verhindert oder zumindest erschwert wird. Über die Gestaltung des Querschnitts und der Form des insbesondere in der Art einer Dichtlippe ausgestalteten Reibrings und/oder die Gestaltung der Anbindung bzw. des Übergangs des ersten Teilbereichs und des zweiten Teilbereichs kann die Steifigkeit und damit die Federkennlinie und die Reibungswirkung geeignet eingestellt werden.In particular, the friction ring is designed so that if there is too much axial displacement of the output side or the pulley, e.g. B. due to axial vibrations, which leads to excessive compression of the friction ring, to be pressed so far in the manner of a plate spring that a further area of the friction ring comes to rest on the input side, whereby a stronger counterforce from the friction ring to the axially shifted Output side can be impressed and further axial displacement is prevented or at least made more difficult. The stiffness and thus the spring characteristic and the frictional effect can be suitably adjusted via the design of the cross section and the shape of the friction ring, which is designed in particular in the manner of a sealing lip, and/or the design of the connection or the transition of the first partial area and the second partial area.
Insbesondere ist der Reibring aus mindestens zwei unterschiedlichen Kunststoffmaterialien hergestellt. Die Kunststoffmaterialien werden insbesondere im Hinblick auf die geforderten besonderen Eigenschaften des ersten Teilbereichs und des zweiten Teilbereichs ausgewählt. Der Reibring kann insbesondere durch ein Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren hergestellt werden (z. B. zwei Komponenten-Spritzgießverfahren).In particular, the friction ring is made from at least two different plastic materials. The plastic materials are selected in particular with regard to the required special properties of the first subarea and the second subarea. In particular, the friction ring can be produced by a multi-component injection molding process (eg two-component injection molding process).
Insbesondere ist zumindest der erste Teilbereich in der Art einer Tellerfeder (allerdings aus einem Kunststoffmaterial) ausgestaltet. Dadurch kann der Reibring bei einem geringen Federweg eine hohe axiale Anpresskraft aufprägen. Aufgrund der im Vergleich zu anderen Federelementen geringen Erstreckung in axialer Richtung kann der als Tellerfeder ausgestaltete Reibring sehr leicht in den Bauraum zwischen der Eingangsseite und der Ausgangseite integriert werden. Zudem ergibt sich eine dreidimensionale Gestaltung des Reibrings, die eine Herstellung des einstückigen Reibrings durch kostengünstigen Kunststoffspritzguss ermöglicht.In particular, at least the first partial area is designed in the manner of a disc spring (however made of a plastic material). As a result, the friction ring can impress a high axial contact pressure with a small spring deflection. Due to the small extension in the axial direction compared to other spring elements, the friction ring designed as a plate spring can be integrated very easily into the installation space between the input side and the output side. In addition, the result is a three-dimensional design of the friction ring, which enables the one-piece friction ring to be produced by cost-effective plastic injection molding.
Der erste Teilbereich kann insbesondere als Hohlkörper mit einem in der Umfangsrichtung umlaufenden Hohlraum oder als Vollmaterial ausgeführt sein.The first partial area can in particular be embodied as a hollow body with a circumferential cavity in the circumferential direction, or as a solid material.
Insbesondere ist das mindestens eine Federelement in einem zumindest durch die Ausgangsseite und den Deckel gebildeten Volumen angeordnet, wobei das Volumen zumindest teilweise mit einem Fluid (Schmierstoff) befüllt ist und auf der zweiten Seite durch den Deckel und den Reibring gegenüber einer Umgebung des Riemenscheibenentkopplers abgedichtet ist.In particular, the at least one spring element is arranged in a volume formed at least by the output side and the cover, the volume being at least partially filled with a fluid (lubricant) and being sealed on the second side by the cover and the friction ring from the surroundings of the pulley decoupler .
Das mindestens eine Federelement stützt sich mit einer in der Umfangsrichtung wirkenden Federkraft an einem ersten Anschlag der Eingangsseite und an einem zweiten Anschlag der Ausgangsseite (z. B. dem Deckel) sowie über eine Gleitschale und/ oder dem Deckel an dem Riemenabschnitt zumindest gegenüber der radialen Richtung ab.The at least one spring element is supported with a spring force acting in the circumferential direction on a first stop on the input side and on a second stop on the output side (e.g. the cover) and via a sliding cup and/or the cover on the belt section at least opposite the radial one direction.
Insbesondere ist die Eingangsseite (auch als Wellenanbindungsbereich zu bezeichnen, da die Eingangsseite drehfest mit einer Welle, z. B. mit einer Kurbelwelle verbindbar bzw. verbunden ist) entgegen einer Federkraft des mindestens einen Federelements und insbesondere entgegen einer Dämpfungswirkung mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung, relativ zu der Ausgangsseite (auch als Riemenanbindungsbereich zu bezeichnen, da die Ausgangsseite drehfest über den Riemenabschnitt mit einem Riemen verbindbar bzw. verbunden ist) höchstens um einen sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Winkelbereich (z. B. höchstens 30 Winkelgrad) verdrehbar. Die Verdrehung wird z. B. durch Anschläge (erste Anschläge, zweite Anschläge) begrenzt.In particular, the input side (also referred to as the shaft connection area, since the input side can be connected or is connected in a rotationally fixed manner to a shaft, e.g. to a crankshaft) against a spring force of the at least one spring element and in particular against a damping effect of at least one torsional vibration damping device, relative to the output side (also referred to as the belt connection area, since the output side can be connected or is connected in a rotationally fixed manner to a belt via the belt section) can be rotated at most by an angular range extending in the circumferential direction (e.g. at most 30 angular degrees). The twist is z. B. limited by stops (first stops, second stops).
Über die relative Verdrehung von Eingangsseite zur Ausgangsseite, die gegen die Federkraft und ggf. die Dämpfungswirkung erfolgt, können Drehschwingungen zumindest reduziert werden.Torsional vibrations can at least be reduced via the relative rotation from the input side to the output side, which takes place against the spring force and possibly the damping effect.
Insbesondere bildet der Deckel zusammen mit einem weiteren Bauteil (z. B. dem Riemenanbindungsbereich bzw. der Riemenscheibe) die Ausgangsseite. Über den an dem Deckel angeordneten Reibring wird das mit einem Fluid (Schmiermittel, z. B. Fett) gefüllte Volumen, in dem das mindestens eine Federelement angeordnet ist, gegenüber einer Umgebung des Riemenscheibenentkopplers abgedichtet. Der Reibring bildet neben der Abdichtfunktion des Volumens insbesondere zusätzlich eine Axialfeder und ersetzt damit z. B. die bisher eingesetzte metallische Tellerfeder, über die die Ausgangsseite und Eingangsseite entlang der axialen Richtung bisher miteinander verspannt wurden.In particular, the cover forms the output side together with another component (e.g. the belt connection area or the belt pulley). The volume filled with a fluid (lubricant, eg grease), in which the at least one spring element is arranged, is sealed off from the surroundings of the belt pulley decoupler via the friction ring arranged on the cover. In addition to the sealing function of the volume, the friction ring also forms an axial spring and thus replaces z. B. the previously used metallic disk spring, via which the output side and input side along the axial direction were previously clamped together.
Der Riemenscheibenentkoppler ist insbesondere zur Anbindung einer Riemenscheibe an einer Kurbelwelle einer Antriebsmaschine, z. B. eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen. Dadurch soll die Übertragung von Drehschwingungen, z. B. der Antriebsmaschine auf den durch die Riemenscheibe angetriebenen Riemen, zumindest vermindert oder verhindert werden. Der Riemenscheibenentkoppler kann aber auch ein Zwei-Massen-Schwungrad ausbilden.The pulley decoupler is particularly useful for connecting a pulley to a crankshaft of a prime mover, e.g. B. one Motor vehicle provided. This is to prevent the transmission of torsional vibrations, e.g. B. the prime mover on the belt driven by the pulley, at least reduced or prevented. However, the pulley decoupler can also form a two-mass flywheel.
Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.The use of indefinite articles (“a”, “an”, “an” and “an”), particularly in the claims and the description reflecting them, should be understood as such and not as a numeral. Correspondingly introduced terms or components are to be understood in such a way that they are present at least once and in particular can also be present several times.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.As a precaution, it should be noted that the numerals used here (“first”, “second”, ...) primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, i.e. in particular no dependency and/or sequence of these objects, sizes or make processes mandatory for each other. Should a dependency and/or order be necessary, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment. If a component can occur several times (“at least one”), the description of one of these components can apply equally to all or part of the majority of these components, but this is not mandatory.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
-
1 : eine erste Ausführungsvariante eines bekannten Riemenscheibenentkopplers in einer Seitenansicht im Schnitt; -
2 : eine zweite Ausführungsvariante eines bekannten Riemenscheibenentkopplers in einer Seitenansicht im Schnitt; und -
3 : einen Riemenscheibenentkoppler in einer Seitenansicht im Schnitt.
-
1 1: a first embodiment variant of a known pulley decoupler in a sectional side view; -
2 Fig. 1: a second variant embodiment of a known pulley decoupler in a sectional side view; and -
3 : a pulley decoupler in a sectional side view.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante sind in der zweiten Ausführungsvarianten auf der zweiten Seite 11 des Federelements 5 zwei Reibringe 16 angeordnet. Zwischen den Reibringen 16 ist die Tellerfeder 21 angeordnet. Der eine Reibring 16 ist an dem Deckel 12 angeordnet. Der andere Reibring 16 ist zwischen der Tellerfeder 21 und dem Torsionsschwingungsdämpfer 23 angeordnet.In contrast to the first embodiment variant, two friction rings 16 are arranged on the
Beide Reibringe 16 (auf der zweiten Seite 11) bilden mit dem Deckel 12 bzw. der Tellerfeder 21 einerseits und dem Torsionsschwingungsdämpfer 23 andererseits Dichtflächen aus.Both friction rings 16 (on the second side 11) form sealing surfaces with the
Ausgehend von dem Riemenabschnitt 10 und entlang der radialen Richtung 9 nach innen auf einer, der ersten Seite 8 in einer sich entlang der Drehachse 4 erstreckenden axialen Richtung 13 gegenüberliegenden zweiten Seite 11 erstreckt sich ein Deckel 12. Zwischen dem Deckel 12 und der Eingangsseite 2 ist ein ausschließlich aus Kunststoffmaterial bestehender Reibring 16 angeordnet, der einen ersten Teilbereich 17 aufweist, der elastisch verformbar ist und der eine in der axialen Richtung 13 wirkende Federkraft erzeugt.Starting from the
Der Reibring 16 ersetzt die sonst übliche Kombination aus Reibring(-en) und metallischer Tellerfeder 21, so dass durch den Reibring 16 eine Teilanzahl verringert und eine Montage vereinfacht werden kann.The
Der Reibring 16 ist einstückig ausgestaltet. Der Reibring 16 ist ringförmig und in einer Umfangsrichtung 6 umlaufend ausgebildet. Der Reibring 16 weist neben dem ersten Teilbereich 17 einen formsteifen zweiten Teilbereich 18 auf, der einen flächigen Kontakt mit der Ausgangsseite 3 bzw. mit dem Deckel 12 ausbildet. Der erste Teilbereich 17 liegt an der Eingangsseite 2 an. Der erste Teilbereich 17 bildet einen linienförmigen Kontakt mit der Eingangsseite 2 aus. Der erste Teilbereich 17 weist eine in der Art einer Dichtlippe abstehende Erhebung 24 auf, die den Linienkontakt zwischen dem ersten Teilbereich 17 und der Eingangsseite 2 bereitstellt. Der erste Teilbereich 17 ist als Vollmaterial ausgeführt.The
Der Reibring 16 ist an dem Deckel 12 angebunden (ggf. gegenüber der Umfangsrichtung 6 drehfest mit dem Deckel 12 verbunden), wobei der Reibring 16 zusammen mit dem Deckel 12 und (ggf. zusätzlich) der Ausgangsseite 3 gegenüber der Eingangsseite 2 entlang der Umfangsrichtung 6 verdrehbar ist.The
Der erste Teilbereich 17 ist in der Art einer Tellerfeder 21 (allerdings aus einem Kunststoffmaterial) ausgestaltet. Dadurch kann der Reibring 16 bei einem geringen Federweg entlang der axialen Richtung 13 eine hohe axiale Anpresskraft aufprägen. Aufgrund der im Vergleich zu anderen Federelementen geringen Erstreckung in axialer Richtung 13 kann der in dem ersten Teilbereich 17 als Tellerfeder 21 ausgestaltete Reibring 16 sehr leicht in den Bauraum zwischen der Eingangsseite 2 und der Ausgangseite 3 integriert werden.The first
Das mindestens eine Federelement 5 ist in einem zumindest durch die Ausgangsseite 3 und den Deckel 12 gebildeten Volumen 19 angeordnet, wobei das Volumen 19 zumindest teilweise mit einem Fluid 20 (Schmierstoff) befüllt ist und auf der zweiten Seite 11 durch den Deckel 12 und den Reibring 16 gegenüber einer Umgebung 22 des Riemenscheibenentkopplers 1 abgedichtet ist.The at least one
Das mindestens eine Federelement 5 stützt sich mit einer in der Umfangsrichtung 6 wirkenden Federkraft an einem ersten Anschlag 14 der Eingangsseite 2 und an einem zweiten Anschlag 15 der Ausgangsseite 3 (dem Deckel 12) sowie über den Deckel 12 an dem Riemenabschnitt 10 zumindest gegenüber der radialen Richtung 9 ab.The at least one
Die Eingangsseite 2 ist drehfest mit einer Welle, z. B. mit einer Kurbelwelle verbindbar und entgegen einer Federkraft des mindestens einen Federelements 5 und insbesondere entgegen einer Dämpfungswirkung mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung, relativ zu der Ausgangsseite 3 (auch als Riemenanbindungsbereich zu bezeichnen, da die Ausgangsseite 3 drehfest über den Riemenabschnitt 10 mit einem Riemen verbindbar bzw. verbunden ist) höchstens um einen sich in der Umfangsrichtung 6 erstreckenden Winkelbereich (z. B. höchstens 30 Winkelgrad) verdrehbar. Die Verdrehung wird durch die Anschläge 14, 15 begrenzt.The
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- RiemenscheibenentkopplerPulley decoupler
- 22
- Eingangsseiteentry page
- 33
- Ausgangsseiteexit page
- 44
- Drehachseaxis of rotation
- 55
- Federelementspring element
- 66
- Umfangsrichtungcircumferential direction
- 77
- Lagerwarehouse
- 88th
- erste Seitefirst page
- 99
- radiale Richtungradial direction
- 1010
- Riemenabschnittstrap section
- 1111
- zweite Seitesecond page
- 1212
- Deckellid
- 1313
- axiale Richtungaxial direction
- 1414
- erster Anschlagfirst stop
- 1515
- zweiter Anschlagsecond stop
- 1616
- Reibringfriction ring
- 1717
- erster Teilbereichfirst section
- 1818
- zweiter Teilbereichsecond section
- 1919
- Volumenvolume
- 2020
- FluidFluid
- 2121
- Tellerfederdisc spring
- 2222
- Umgebungvicinity
- 2323
- Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
- 2424
- Erhebungelevation
Claims (7)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022123138A1 (en) | 2022-09-12 | 2024-03-14 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Vibration decoupler for an auxiliary unit |
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DE102013206444A1 (en) | 2012-04-24 | 2013-10-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drive wheel for driving unit e.g. generator of internal combustion engine of motor car, has torsional vibration damping device connected with sealing and positioning device, which positions driving disk in axial direction |
DE102017111664A1 (en) | 2017-05-29 | 2018-11-29 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drive wheel with torsional vibration damping device |
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-
2021
- 2021-04-13 DE DE102021109114.4A patent/DE102021109114B3/en active Active
-
2022
- 2022-03-29 CN CN202210317488.5A patent/CN115199729A/en active Pending
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